Nghiên cứu phân tích một số amin thơm trong các sản phẩm da bằng phương pháp LC -MS -MS

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - TẠ THỊ NGỌC ÁNH NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH MỘT SỐ AMIN THƠM TRONG CÁC SẢN PHẨM DA BẰNG PHƢƠNG PHÁP LC/MS/MS CHUYÊN NGÀNH: HÓA PHÂN TÍCH MÃ SỐ: 60440118 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN VĂN RI Hà Nội – Năm 2016 LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Văn Ri tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện cho hoàn thành Luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới anh chị đồng nghiệp công tác Trung tâm Phân tích Công nghệ Môi trƣờng – Viện Nghiên cứu Da giầy tạo điều kiện tốt cho đƣợc học tập nghiên cứu Tôi xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô giảng dạy Khoa Hóa học – Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội tập thể lớp cao học K24 giúp đỡ động viên suốt trình học tập nghiên cứu trƣờng Cuối xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè – ngƣời động viên, khuyến khích cổ vũ suốt trình học tập nghiên cứu Hà Nội, tháng 12 năm 2016 Học viên Tạ Thị Ngọc Ánh MỤC LỤC MỞ ĐẦU 10 CHƢƠNG 1: TổNG QUAN 12 1.1 Tổng quan thuốc nhuộm azo 12 1.1.1 Giới thiệu thuốc nhuộm azo 12 1.1.2 Sự chuyển hoá thuốc nhuộm azo thành amin thơm 14 1.1.3 Ảnh hưởng amin thơm giải phóng từ thuốc nhuộm azo đến sức khoẻ người 15 1.2 Tổng quan trạng sử dụng thuốc nhuộm azo ngành thuộc da 17 1.2.1 Hiện trạng sử dụng thuốc nhuộm azo giới 17 1.2.2 Hiện trạng sử dụng thuốc nhuộm azo Việt Nam 19 1.3 Tổng quan phƣơng pháp phân tích amin thơm giải phóng từ thuốc nhuộm azo Error! Bookmark not defined 1.3.1 Phương pháp sắc ký lỏng khối phổ Error! Bookmark not defined 1.3.2 Phương pháp phân tích amin thơm giới Việt NamError! Bookmark no CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 2.1 Hóa chất – Thiết bị Error! Bookmark not defined 2.1.1 Hoá chất chuẩn Error! Bookmark not defined 2.1.2 Dung môi hoá chất phụ trợ Error! Bookmark not defined 2.1.3 Thiết bị phân tích Error! Bookmark not defined 2.1.4 Thiết bị phụ trợ Error! Bookmark not defined 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.2.1 Phương pháp kế thừa Error! Bookmark not defined 2.2.2 Phương pháp thực nghiệm Error! Bookmark not defined 2.2.2.1 Khảo sát điều kiện tối ưu cho thiết bị sắc ký lỏng khối phổError! Bookmark not de 2.2.2.2 Xây dựng quy trình xử lý mẫu Error! Bookmark not defined 2.2.2.3 Xác nhận giá trị sử dụng phương pháp phân tíchError! Bookmark not defined 2.2.2.4 So sánh phương pháp phân tích xây dựng với phương pháp tiêu chuẩn Error! Bookmark not defined CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 3.1 Khảo sát điều kiện tối ƣu cho thiết bị sắc ký lỏng khối phổError! Bookmark not defined 3.1.1 Khảo sát trình tách sắc ký Error! Bookmark not defined 3.1.2 Khảo sát thông số tối ưu cho đầu dò khối phổError! Bookmark not defined 3.1.3 Khảo sát thời gian lưu chất amin thơmError! Bookmark not defined 3.2 Khảo sát điều kiện tối ƣu cho xử lý mẫu Error! Bookmark not defined 3.2.1 Các phương pháp xử lý mẫu da phân tích amin thơmError! Bookmark not define 3.2.2 Ảnh hưởng pH đến độ thu hồi phương pháp chiết lỏng lỏngError! Bookmark not d 3.2.3 Ảnh hưởng dung môi chiết Error! Bookmark not defined 3.2.4 Khảo sát ảnh hưởng số lần chiết Error! Bookmark not defined 3.2.6 Tổng hợp quy trình xử lý mẫu phân tích amin thơm mẫu daError! Bookmark 3.3 So sánh phƣơng pháp phân tích xây dựng với phƣơng pháp tiêu chuẩn (TCVN 7536: 2005 ) Error! Bookmark not defined 3.4 Ứng dụng phƣơng pháp phân tích nghiên cứu vào phân tích số sản phẩm da lƣu hành thị trƣờng Việt Nam Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED PHỤ LỤC ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED PHỤ LỤC 1: KHẢO SÁT ĐIỀU KIỆN TỐI ƢU XÁC ĐỊNH CÁC AMIN THƠM TRÊN DETECTOR MS/MS ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED PHỤ LỤC 2: ĐƢỜNG CHUẨN XÁC ĐỊNH CÁC AMIN THƠM BẰNG HỆ THỐNG HPLC-MS/MS ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED PHỤ LỤC 3: QUY TRÌNH PHÂN TÍCH 18 AMIN THƠM BẰNG HỆ THỐNG HPLC – MS/MS ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1: Chuyển hóa amin thơm từ thuốc nhuộm azo 14 Hình 2: Độ thu hồi phƣơng pháp xác định amin thơm từ mẫu da thật Error! Bookmark not defined Hình 1: Hệ thống sắc ký lỏng hiệu cao kết hợp đầu dò khối phổ HPLC – MS/MS Error! Bookmark not defined Hình 2: Các thông số cần tối ƣu hóa cho đầu dò khổi phổ để phân tích amin thơm Error! Bookmark not defined Hình 3: Khoảng tuyến tính phƣơng pháp phân tíchError! defined Bookmark not Hình 1: Phân tách sắc ký chất amin thơm cột Hypersil Gold C18 Error! Bookmark not defined Hình 2: Phân tách sắc ký chất amin thơm cột Hypersil Gold aQ Error! Bookmark not defined Hình 3: Phân tách sắc ký chất amin thơm cột Hypersil Gold PFP Error! Bookmark not defined Hình 4: Phân tách chất amin thơm cột C18 với pha động A-H2O (0,1% FA) B-MeOH Error! Bookmark not defined Hình 5: Phân tách chất amin thơm cột C18 với pha động AH2O(CH3COONH4 25mM) B-MeOH Error! Bookmark not defined Hình 6: Phân tách chất amin thơm cột C18 với pha động A-H2O BMeOH Error! Bookmark not defined Hình 7: Tối ƣu hóa thông số cho nguồn ion hóa ESIError! Bookmark not defined Hình 8: Phổ khối tiêu biểu NTA quét chế độ FullscanError! not defined Bookmark Hình 9: Phổ khối tiêu biểu NTA chạy chế độ Fullscan – product Error! Bookmark not defined Hình 10: Tối ƣu hóa lƣợng bắn phá NTAError! defined Bookmark not Hình 11: Ảnh hƣởng pH đến độ thu hồi (pH=8,93)Error! defined Bookmark not Hình 12: Ảnh hƣởng pH đến độ thu hồi (pH=4,13)Error! defined Bookmark not Hình 13: So sánh độ thu hồi sử dụng dung môi chiết khác Error! Bookmark not defined Hình 14: Ảnh hƣởng số lần chiết đến độ thu hồiError! defined Bookmark not Hình 16: Quy trình xử lý mẫu da phân tích amin thơm HPLC-MS/MS Error! Bookmark not defined Hình 15: : Quy trình xử lý mẫu da phân tích amin thơm HPLC-MS/MS Error! Bookmark not defined Hình 17: Độ chọn lọc phƣơng pháp phân tích chất TDA Error! Bookmark not defined Hình 18: Độ thu hồi phƣơng pháp chiết amin thơmError! not defined Bookmark Hình 19: Đƣờng chuẩn ASD khoảng hàm lƣợng 1,0 – 10 mg/kg Error! Bookmark not defined DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Danh sách amin thơm thuốc nhuộm bị EU cấm sử dụng [22].13 Bảng 2: Phân tích đánh giá phản ứng amin thơmError! defined Bookmark not Bảng 3: Độ thu hồi trung bình amin thơm trình khử (n=3) Error! Bookmark not defined Bảng 4: Các phƣơng pháp phân tích xác định thuốc nhuộm azo bị cấm sản phẩm tiêu dùng Error! Bookmark not defined Bảng 5: Thông số tối ƣu cho trình phân tích MS/MSError! Bookmark not defined Bảng 6: Đƣờng chuẩn giới hạn phát amin (trung bình lặp lại) Error! Bookmark not defined Bảng 7: Độ thu hồi hỗn hợp chuẩn amin thơm sợi không nhuộm (trung bình lặp lại) Error! Bookmark not defined Bảng 1: Thông số thiết lập cho HPLC/DAD Error! Bookmark not defined Bảng 2: Các thông số thiết lập cho nguồn ion hóa ESIError! defined Bookmark not Bảng 3: Tổng hợp mảnh phổ hợp chất amin lƣợng bắn phá tối ƣu Error! Bookmark not defined Bảng 4: Tổng hợp thời gian lƣu 21 amin thơmError! defined Bảng 5: Hằng số pKa logKow amin thơmError! defined Bookmark Bookmark not not Bảng 6: Độ lặp lại phƣơng pháp phân tích amin thơm da thuộc (n=6) Error! Bookmark not defined Bảng 7: Đánh giá giới hạn phát phƣơng pháp phân tích da thuộc Error! Bookmark not defined Bảng 8: Kết tính toán độ chụm độ theo phƣơng pháp tiêu chuẩn Error! Bookmark not defined Bảng 9: Kết tính toán độ chụm độ theo phƣơng pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined Bảng 10: Kết phân tích thuốc nhuộm azo mẫu da thuộc thị trƣờng Error! Bookmark not defined DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 4-Aminobiphenyl O-Anisidine Atomic Absorption Spectrophotometric Association of Official Agricultural Chemists Benzidine Bureau Veritas Quality International 4-Chloroaniline 4-Chloro-o-toluidine Comité Européen de Normalisation Consumer Product Safety Improvement Act 4-Cresidine Deutsches Institut für Normung Diode Array Detector 4,4-Diaminodiphenylmethane 3,3'-Dimethoxybenzidine 3,3-Dimetylbenzidine 3,3-Dimethyl-4,4 diaminodiphenylmethane 3,3'-Diclobenzidine 2,4-Diaminotoluen Electron Spray Ionization European Economic Community European Commission Gas Chromatography High Performance Liquid Chromatography High Performance Capillary Electrophoresis Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry International Standard Organization International Union of Pure and Applied Chemistry Limit of Detector Limit of Quantitation Mass Spectrography Method Detector Limit 4,4'-Metylen-bis-(2-cloaniline) 2-Naphthylamine 35 Organisation for Economic Co-operation and Development Tên viết tắt ABP ASD AAS AOAC BZD BVQI CAN COT CEN CPSIA CSD DIN DAD DDM DTB DBD DPM DBZ DAT ESI EEC EC GC HPLC HPCE ICP-MS ISO IUPAC LOD LOQ MS MDL MTB NTA OECD TT 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 Từ viết tắt 4,4'-Oxydianiline Recovery Standard Deviation Registration Evaluation Authorization Restriction Shoe and Allied Trades Research Association Tiêu chuẩn Việt Nam Thin Layer Chromatography 4,4'-Thiodianiline o-Toluidine 2,4,5-Trimethylaniline Ultraviolet–visible spectroscop Văn phòng Công nhận Chất lƣợng Tên viết tắt ODA RSD REACH SATRA TCVN TCL TDA TLD TMA UV-Vis BoA MỞ ĐẦU Từ nửa cuối kỷ 19, thuốc nhuộm azo đƣợc sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực công nghiệp Trong sản xuất đồ da dệt may, thuốc nhuộm azo đƣợc sử dụng công đoạn nhuộm (có tới 90% thuốc nhuộm dùng thuộc da thuốc nhuộm azo) Một số thuốc nhuộm azo có khả giải phóng hợp chất amin thơm gây bệnh ung thƣ Qua nhiều năm, nghiên cứu dịch tễ học đƣa thêm nhiều chứng việc tiếp xúc lâu dài môi trƣờng làm việc với hợp chất amin thơm nhƣ benzidine, 4aminobiphenyl 2-naphtyamin đƣợc sử dụng công nghiệp nhuộm làm tăng nguy phát triển bệnh ung thƣ [19], [23] Từ đầu năm 70 kỷ trƣớc, vài nƣớc thành viên OECD thông qua biện pháp giới hạn tồn dƣ nhiều loại chất độc, bao gồm thuốc nhuộm azo hàng tiêu dùng nhƣ đồ chơi, dệt may, quần áo, giầy dép Vào tháng năm 1994, Chính phủ Cộng hòa liên bang Đức đƣa sửa đổi lần thứ hai pháp lệnh hàng hóa tiêu dùng, pháp lệnh cấm việc sử dụng số chất tạo màu azo loại hàng hóa mà có tiếp xúc trực tiếp, lâu dài với da ngƣời hay qua đƣờng miệng nhƣ: Giầy dép, găng tay, túi xách, ví, va ly, ghế tựa, đồ chơi da hay dệt may [12] Nhận thức nguy việc tiếp xúc với thuốc nhuộm azo gây nguy hại tới sức khỏe ngƣời tiêu dùng, liên minh châu Âu ban hành Chỉ thị 76/769/EEC, 2002/61/EC 2004/21/EC cấm sử dụng thuốc nhuộm azo mà điều kiện khử tạo hợp chất amin thơm số 22 chất có danh sách kèm theo sản phẩm dệt may da mà tiếp xúc trực tiếp kéo dài với da ngƣời qua đƣờng miệng Luật REACH liên minh EU ban hành bắt đầu có hiệu lực vào tháng 6/2007, cấm bán sử dụng thuốc nhuộm azo nguy hại [14], [15], [16] Liên quan đến phƣơng pháp xác định amin thơm bị cấm có sản phẩm da, Việt Nam ban hành tiêu chuẩn TCVN 7536:2005 quy định phƣơng pháp xác định 18 amin thơm bị cấm kỹ thuật sắc ký mao quản, sắc ký lỏng hiệu cao kết nối detector chuỗi diode, điện di mao quản sắc ký lớp mỏng [9] Tiêu chuẩn đƣợc dịch từ tiêu chuẩn ISO/TS 17324: 2003 Hiện nay, ban hành thêm TCVN 95571: 2013 xác định amin thơm với nội dung tƣơng tự TCVN 7536:2005 [13] Tuy nhiên, phƣơng pháp có nhiều bất cập nhƣ độ xác độ lặp lại kém, tốn thời gian, sử dụng dung môi hữu độc hại có hại cho sức khỏe gây ô nhiễm môi trƣờng Hiện nay, Việt Nam chƣa có nghiên cứu xây dựng phƣơng pháp xác định đồng thời amin thơm bị cấm sản phẩm da sử dụng phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu cao ghép nối detector khối phổ kép (HPLC-MS/MS) Từ thực tế nhƣ trên, việc thực đề tài “Nghiên cứu phân tích số amin thơm sản phẩm da phƣơng pháp LC/MS/MS” góp phần đƣa công cụ để đánh giá khả đáp ứng quy định quốc tế thuốc nhuộm azo số sản phẩm da ứng dụng quy trình xác định vào phân tích số mẫu da lƣu hành thị trƣờng Việt Nam Từ giúp quan chức đƣa biện pháp nhằm kiểm soát việc sử dụng thuốc nhuộm azo nguy hại sản phẩm da, bảo vệ sức khỏe ngƣời tiêu dùng môi trƣờng CHƢƠNG 1: TổNG QUAN 1.1 Tổng quan thuốc nhuộm azo 1.1.1 Giới thiệu thuốc nhuộm azo Thuốc nhuộm chất hữu có màu, hấp thụ mạnh phần định quang phổ ánh sáng nhìn thấy có khả gắn kết vào vật liệu điều kiện định (tính gắn màu) Thuốc nhuộm có nguồn gốc thiên nhiên tổng hợp Hiện nay, ngƣời hầu nhƣ sử dụng thuốc nhuộm tổng hợp Đặc điểm bật loại thuốc nhuộm độ bền màu - tính chất không bị phân hủy điều kiện, tác động khác môi trƣờng, vừa yêu cầu với thuốc nhuộm lại vừa vấn đề với xử lý nƣớc thải dệt nhuộm Màu sắc thuốc nhuộm có đƣợc cấu trúc hóa học nó: cách chung nhất, cấu trúc thuốc nhuộm bao gồm nhóm mang màu nhóm trợ màu Nhóm mang màu nhóm chứa nối đôi liên hợp với hệ điện tử π linh động nhƣ >C=CC=N-, >C=O, -N=N- Nhóm trợ màu nhóm cho nhận điện tử, nhƣ -SOH, -COOH, -OH, NH2 , đóng vai trò tăng cƣờng màu nhóm mang màu cách dịch chuyển lƣợng hệ điện tử [31] Thuốc nhuộm tổng hợp đa dạng thành phần hóa học, màu sắc, phạm vi sử dụng Thuốc nhuộm azo chất tạo màu hữu tổng hợp, đặc trƣng nhóm azo mang màu (-N=N-) phân tử Thuốc nhuộm azo chất màu có chứa nhóm azo (-N=N-) cấu trúc phân tử chúng Amin thơm dẫn xuất amino hidrocacbon thơm, có hay nhiều nguyên tử H nhóm chức amino đƣợc thay hay nhiều gốc R với gốc R hydrocarbon thơm Tùy theo số nguyên tử H đƣợc thay mà tạo thành amin thơm bậc 1, bậc hay bậc Các hợp chất amin thơm đa số trạng thái rắn trừ Toluidin, tan nƣớc, độ tan tăng theo số nhóm –NH2 Chúng tính bazơ mạnh, nhiên có khả tạo thành muối tƣơng tác với axit Bảng 1: Danh sách amin thơm thuốc nhuộm bị EU cấm sử dụng [22] Tên amin STT 2,4-Diaminoanisol Số CAS 615-05-4 2,4-Diaminotoluen 95-80-7 o-Anisidine 90-04-0 o-Toluidine Benzidine 99-55-8 92-87-5 4,4'-Oxydianiline 4-Chloroaniline 101-80-4 106-47-8 10 11 12 13 14 15 2-Amino-4-nitrotoluene 4-Cresidine 4,4-diaminodiphenylmethane 3,3'-dimethoxybenzidine 3,3-dimetylbenzidine 4,4'-thiodianiline 2-naphthylamine 4-Chloro-o-toluidine 99-55-8 120-71-8 101-77-9 119-90-4 119-93-7 139-65-1 91-59-8 95-69-2 16 Trimethylaniline 137-17-7 17 18 19 3,3-dimethyl-4,4 diaminodiphenylmethane 4-Aminobiphenyl 3,3'-Diclobenzidine 838-88-0 92-67-1 91-94-1 20 21 22 4-Aminoazobenzene 4,4'-metylen-bis-(2-cloanilin) o_aminoazotuluen 60-09-3 101-14-4 97-56-3 Amin thơm có tính bazơ H+ phân tử nƣớc kết hợp vào cặp điện tử tự nguyên tử N, đồng thời tạo thành ion OH- Khả kết hợp với proton H+ cao tính bazơ mạnh Thông thƣờng amin mạch hở có tính bazơ mạnh NH3 (nhất amin đầu dãy có chứa nhóm alkyl (-CH3, -C2H5…) tác dụng hiệu ứng cảm, mật độ điện tử nguyên tử N tăng cao, khả kết hợp với proton H+ mạnh Với amin thơm, tính bazơ yếu NH3, cặp electron tự nguyên tử N chuyển phía nhân thơm Do đó, mật độ điện tử N giảm đi, khả kết hợp với H+ mà giảm Các hợp chất amin thơm để lâu bị oxi hoá chuyển từ màu vàng sang nâu sẫm Tuỳ theo tác nhân oxi hoá đƣợc sử dụng, amin thơm tạo thành sản phẩm oxi hoá khác nhau, ví dụ với tác nhân oxi hoá clorua vôi, anilin chuyển sang màu tím thẫm, với tác nhân (K2Cr2O7 + H2SO4) anilin có màu xanh tối, sau đun nóng chuyển sang màu đen 1.1.2 Sự chuyển hoá thuốc nhuộm azo thành amin thơm Trong trình sản xuất, sử dụng thải bỏ, thuốc nhuộm azo đƣợc thải bỏ vào môi trƣờng nƣớc, đất không khí theo đƣờng khác Các nguồn thải bỏ bao gồm: da phế phẩm, thuốc nhuộm rơi vãi trình sản xuất, bao bì đựng thuốc nhuộm…Sau xâm nhập vào môi trƣờng, thuốc nhuộm azo chuyển hóa thành amin thơm gặp điều kiện thuận lợi Dƣới tác dụng tác nhân khử nhƣ hỗn hống natri hay kẽm kiềm dƣới tác dụng tác nhân khử mạnh nhƣ iothidric, thiếc clorua, natri dithionit có mặt chất xúc tác, sản phẩm màu azo chuyển hóa thành amin bậc Hầu hết hợp chất azo chuyển hóa thành amin bậc điều kiện tƣơng ứng với điều kiện khử hóa hợp chất nitro thơm Hình 1: Chuyển hóa amin thơm từ thuốc nhuộm azo Trong phản ứng chuyển hoá sử dụng nhiều tác nhân khử, ví dụ nhƣ dùng hỗn hợp thiếc kim loại (dạng hạt nhỏ) axit HCl đậm đặc Quá trình khử đƣợc tiến hành thời gian khoảng 40 – 60 phút nhiệt độ 60 – 70oC Một tác nhân khử khác sử dụng NaBH4 (Natri tetrahiđroborat), tiến hành môi trƣờng HCl nhiệt độ thƣờng, trình khử diễn nhanh chóng sản phẩm chuyển hoá đƣợc chiết ete Tác nhân khử mạnh khác thƣờng đƣợc sử dụng công nghiệp natri dithionit, tác nhân khử mạnh, môi trƣờng nƣớc chúng chuyển thành NaHSO3 cung cấp H sinh cho trình chuyển hoá Sau vào môi trƣờng, amin tồn nƣớc, đất, bụi thể sinh vật Amin thơm có khả vận chuyển từ môi trƣờng sang môi trƣờng khác thành chu trình khép kín 1.1.3 Ảnh hưởng amin thơm giải phóng từ thuốc nhuộm azo đến sức khoẻ người Các amin thơm sau xâm nhập vào môi trƣờng làm ô nhiễm đất, nguồn nƣớc không khí Hàm lƣợng amin môi trƣờng khác nhau, môi trƣờng đất khí cao môi trƣờng nƣớc Khi môi trƣờng khí bị ô nhiễm amin thơm amin thơm xâm nhập qua đƣờng hô hấp hít phải bụi, qua mắt tiếp xúc với bụi, qua da tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm có chứa amin thơm Ngoài ra, amin thơm theo nguồn nƣớc gió làm ô nhiễm vùng nƣớc, đất không khí vùng lân cận Khi đất nƣớc bị ô nhiễm amin thơm, amin thơm qua nƣớc chuỗi thức ăn vào thể sinh vật gây hại cho sức khỏe chúng Sau vào thể, amin vào phổi, lƣợng nhỏ dễ hòa tan vào máu, phần lại đƣợc tích lũy mô mỡ Cụ thể nhiễm độc amin thơm làm tổn thƣơng thận, gan, máu… loài sinh vật Ngoài ra, theo nghiên cứu Xenopus laevis, bốn amin thơm acridine, anilin, pyridin quinoline gây quái thai động vật lƣỡng cƣ Mức độ gây độc amin sinh vật khác khác LD50 amin khác loài sinh vật khác Ví dụ, LD50 chuột TLD 940 mg/Kg, CAN 30 mg/Kg, DAA 460 mg/kg, DPM 880 mg/kg [7] Những amin nói amin thơm dạng rắn nhiệt độ phòng, không màu số có mùi đặc trƣng Dễ bị oxi hoá để không khí bóng tối Có tính bazơ mạnh, yếu tuỳ thuộc vào nhóm Tan nƣớc, tan tốt t- butyl methylether (MTBE), methanol (MeOH) Tính độc hại amin thơm trở thành mối lo ngại cho việc nghiên cứu hai tác động cấp tính mãn tính Mối nguy hiểm chủ yếu amin thơm bệnh methemhemoglobin gây ung thƣ Đó trình tạo sản phẩm chuyển hoá hay oxi hoá thông thƣờng thể ngƣời Các amin thơm bị cấm vào thể qua hít thở tiếp xúc trực tiếp qua da dẫn đến thiếu oxi máu, chúng làm suy yếu hệ thống vận chuyển oxi máu Khi có mặt amin gây hại nguyên tử sắt bị oxi hoá từ Fe(II) thành Fe(III), kết chúng không kết hợp đƣợc với O2 hay CO2 Sự phát triển bệnh sau bị nhiễm thƣờng xảy chậm; sau hàng triệu chứng phát nhƣ: nhức đầu, mặt tái xanh mức độ hemoglobin bị khử tăng tới 15%, mức 40% sức khoẻ kém, hoa mắt chóng mặt thƣờng xảy ra, lớn 70% hôn mê gây tử vong Các amin thơm nồng độ cao có khả gây ung thƣ Những nghiên cứu chủ yếu khả gây ung thƣ ngƣời môi trƣờng công nghiệp Những nghi ngờ amin bệnh ung thƣ bàng quang công nhân thuốc nhuộm ngƣời Thuỵ Sỹ vào năm 1895 Từ đến nhà nghiên cứu tìm phát triển lý thuyết cho việc xác định chất gây ung thƣ , dƣ̣a vào ki ểu cấu trúc nhƣ hệ vòng thơm, vị trí nhóm amin vòng, có mặt vị trí nhóm khác vấn đề chủ yếu Bản chất tác động gây ung thƣ phá huỷ DNA, dẫn đến tạo thành khối u Những amin thơm là s ản phẩm phản ứng chuyển hoá, phá huỷ DNA Những chất có lực điện tử liên kết đồng hoá trị với axit bazơ nucleic DNA Những nhân tố cấu trúc amin thơm thuận lợi tạo Cation (ví dụ nhƣ nhóm đẩy electron vị trí otho para vị trí nhóm NH2) làm tăng khả gây ung thƣ [27] Các amin thơm đƣợc phân loại thành: - Nhóm III A1: Các amin thơm gây ung thƣ cho ngƣời bao gồm: BZD, COT, NTA, ABP - Nhóm III A2: Các amin bị nghi ngờ có khả gây ung thƣ (mới thử nghiệm động vật) gồm: TLD, ASD, CAN, DBZ,… Hai nhóm có tất 12 amin số 22 amin nói Sự phân loại này dƣ̣a nguy hiểm nơi làm việc ngƣời làm việc trực tiếp với amin Trong trình sản xuất đóng gói, amin thuốc nhuộm, chúng tồn dạng hạt bụi không khí công nhân hít thở vào phổi, dày, bàng quang thận Bên cạnh ngƣời tiêu dùng bị ảnh hƣởng nhƣng mức độ nhỏ, sau mô ̣t thời gian chúng tić h lũy dầ n lƣơ ̣ng amin đô ̣c ̣i thể ngƣời Sự nguy hiểm amin thơm đƣợc khảo sát đến sức khoẻ ngƣời, mức độ biểu bệnh trạng phụ thuộc vào liều lƣợng thời gian nhiễm độc chất [7] 1.2 Tổng quan trạng sử dụng thuốc nhuộm azo ngành thuộc da 1.2.1 Hiện trạng sử dụng thuốc nhuộm azo giới Hiện nay, ngành công nghiệp da nƣớc giới phát triển không đồng Trung Quốc nhà sản xuất hàng đầu với sản lƣợng chiếm tới gần 60% sản lƣợng da giầy toàn cầu Ấn độ, Braxin, Việt Nam, Indonesia…là trung tâm sản xuất da giầy lớn Tuy nhiên, việc sử dụng hóa chất nói chung thuốc nhuộm azo nói riêng không tƣơng ứng với sản lƣợng da nƣớc Trên giới tồn nhóm quốc gia tƣơng ứng với trình độ đại công nghệ sản xuất mức độ an toàn hóa chất sử dụng Ba nhóm quốc gia bao gồm: quốc gia có ngành công nghiệp da đại, phát triển phát triển [2], [33] Châu Âu là mô ̣t thi trƣơ ̣ ̀ ng quan tro ̣ng ngành công nghiê ̣p da thế giới Châu Âu chiế m khoảng 25% sản lƣợng da giới thị trƣờng tiêu dùng lớn Ở khối nƣớc EU có 3000 công ty về liñ h vƣ̣c da gi ầy Sản phẩm họ tiếng toàn cầ u và đƣơ ̣c đánh giá cao về chấ t lƣơ ̣ng , kiể u dáng và đô ̣ an toàn sinh thái và sƣ́c khỏe ngƣời Tấ t cả các công ty nổ i tiế ng này đã sƣ̉ du ̣ng dây chuyề n công nghê ̣ đại giới , đồ ng thời ho ̣ cũng thay thế hóa chấ t đô ̣c ̣i bằ ng hóa chấ t thân thiê ̣n với môi trƣờng Và đƣợc kiể m soát chă ̣t chẽ , triê ̣t để hóa chấ t đô ̣c ̣i ngành Da – Giầ y bởi các chỉ thi ̣ 76/769/EEC, 2002/61/EC 2004/21/EC cấm sử dụng thuốc nhuộm azo mà điều kiện khử tạo hợp chất amin thơm số 22 chất có danh sách kèm theo [15], [16] Trung Quố c là mô ̣t quố c gia lớn và cũng là quố c gia xuấ t khẩ u da giầ y lớn nhấ t thế giới, nhƣng viê ̣c sƣ̉ du ̣ng hóa chấ t của nƣớc này cũng rấ t đa da ̣ng và có sƣ̣ phân cấ p Đối với nhƣ̃ng công ty lớ n hàng đầ u Trung Quố c , chuyên sản xuấ t hàng xuấ t khẩ u sang các thị trƣờng lớn nhƣ EU Mỹ có công nghệ sản xuất đại , với nhƣ̃ng hóa chấ t thân thiê ̣n môi trƣờng đáp ƣ́ng đƣơ ̣c nhu cầ u và yêu cầ u của các thi ̣trƣờng t rên Trong đó nhƣ̃ng công ty nhỏ và vƣ̀a , công xƣởng gia công gi ầy da với các thi ̣trƣờng nô ̣i điạ hoă ̣c xuấ t khẩ u sang Đông Nam Á và Châu Phi thì chƣa đƣơ ̣c quản lý về viê ̣c sƣ̉ du ̣ng thuố c nhuô ̣m azo giải phóng amin thơm, nhƣ hóa chất độc hại khác sản phẩm gây hại tới sức khỏe ngƣời Điề u này cũng đƣơ ̣c chin ́ h các nhà chƣ́c tránh Trung Quố c cảnh báo [1], [32] Ấn Độ quốc gia có ngành công nghiệp thuộc da lớ n, đƣ́ng thƣ́ hai thế giới về sản xuất giày dép Chỉ riêng Ấn Độ cung cấp 10% lƣơ ̣ng da thuô ̣c cho toàn thế giới Và thị trƣờng ch ủ yế u vẫn là Châu Âu và Mỹ Công nghiê ̣p da là ngành mũi nho ̣n đƣợc phủ Ấn Độ quản lý chặt chẽ quy hoạch vào khu công nghiệp lớn Các doanh nghiệp Ấn Độ sử dụng công nghiệp sản xuất đại , với hóa chấ t thân thiê ̣n với môi trƣờng và có ̣ thố ng kiể m soát ô nhiễm Ấn Độ tiếng thế giới là quố c gia có nguồ n thƣ̣c vâ ̣t phong phú và đa da ̣ng Chính , họ tận dụng nguồn thuốc nhuô ̣m tƣ̀ thiên nhiên thay thế thuố c nhuô ̣m azo thông thƣờng và không gây ̣i tới sƣ́c khỏe ngƣời sử dụng Đối với nƣớc nhƣ Thái Lan , Indonexia, Viê ̣t Nam , Mexico…có hình thức sản xuất công ty trách nhiệm hữu hạn , công ty có vốn đầu tƣ nƣớc , sở sản xuấ t nhỏ thuô ̣c làng nghề Cùng với việc sử dụng hóa chấ t nhuô ̣m màu da có phát triển không đồng Và chƣa có quy định rõ ràng kiể m soát hóa chấ t sƣ̉ du ̣ng ngành Cuối quốc gia có ngành công nghiệp da chƣa phát triển Nhóm chủ yếu nƣớc Châu Phi, chiế m 20% tổ ng số gia súc thế giới nhƣng chỉ sản xuấ t 14,9% sản lƣợng da xuất khuẩu chƣa đến 10% tổ ng lƣơ ̣ng da sản xuấ t đƣơ ̣c Tại quố c gia này chủ yế u tồ n ta ̣i các sở sản xuấ t thủ công và sƣ̉ d ụng hóa chất có xuất xứ tƣ̀ Trung Quố c Thuố c nhuô ̣m azo sƣ̉ du ̣ng nhiều và không đƣơ ̣c kiể m soát chặt chẽ [7] 1.2.2 Hiện trạng sử dụng thuốc nhuộm azo Việt Nam Trước thập kỷ 1990: Ngành công nghiệp thuộc da chủ yếu sử dụng công nghệ truyền thống, thủ công, thiết bị thô sơ lạc hậu, hóa chất đa phần tự pha chế từ nguyên liệu nƣớc (chất thuộc crôm, loại dầu, tanin thực vật, hóa chất trau chuốt, ) nhập từ Trung Quốc Đặc biệt, thuốc nhuộm azo chiếm 90% tổng lƣợng thuốc nhuộm đƣợc sử dụng Các sản phẩm da thuộc có chất lƣợng thấp phục vụ chủ yếu cho quốc phòng, công nghiệp Các sở sản xuất nhỏ lẻ sản lƣợng thấp, tập trung thành làng nghề (làng nghề Phú Thọ Hoà thành phố Hồ Chí Minh, làng nghề Phố Nối, Hƣng Yên ), sở khác nằm rải rác vùng nƣớc Hoạt động hợp tác quốc tế, quan hệ giao lƣu với nƣớc hạn chế Từ năm 1990 đến nay: Sau năm 1990, ngành công nghiệp thuộc da Việt Nam thực phát triển mạnh Các nhà máy sở thuộc da nƣớc có điều kiện tiếp xúc, quan hệ với nƣớc ngoài, đặc biệt chuyên gia công nghệ, hãng hóa chất thiết bị nƣớc giới Do đó, chất lƣợng da thuộc ngành đƣợc nâng cao hóa chất độc hại giảm đáng kể Hiện nay, ngành công nghiệp da giầy có 812 doanh nghiệp, bao gồm 516 doanh nghiệp sản xuất giầy dép, 263 doanh nghiệp sản xuất cặp túi ví nguyên phụ liệu ngành giầy, 33 doanh nghiệp thuộc da Trong đó, doanh nghiệp nhà nƣớc chiếm 1,8%, doanh nghiệp nhà nƣớc chiếm 74,6% doanh nghiệp có vốn đầu tƣ nƣớc chiếm 23,6% Công nghệ sản xuất hóa chất sử dụng loại hình doanh nghiệp khác [2] - Nhóm doanh nghiệp có vốn đầu tƣ nƣớc (FDI): Nhóm nằm khu công nghiệp chủ yếu nằm phía nam Đây nguồn lực xuất lớn nƣớc Tổng sản phẩm xuất chiếm 90% nƣớc Một số công ty có đầu tƣ nƣớc tiêu biểu nhƣ: Công ty Green Tech (Hàn Quốc), Công ty Prime Asia Việt Nam (Hồng Kông), Samwoo (Hàn Quốc), Tong Hong Việt Nam, Perin Rostaning, Sài Gòn Tantech (Đức) Các doanh nghiệp sử dụng công nghệ đại Đài Loan, Hàn Quốc, Ý ,100% hóa chất sử dụng nhập từ hãng hóa chất có chất lƣợng cao đƣợc nhập từ Đức, Ý, Singapore, Hàn Quốc có nhãn mác ghi rõ tên, thành phần, ngày sản xuất, hạn sử dụng có giấy chứng nhận không gây độc hại với môi trƣờng nhà cung cấp Thị trƣờng tiêu thụ sản phẩm công ty chủ yếu nƣớc ngoài, bao gồm thị trƣờng lớn khó tính nhƣ EU, Mỹ Nhật Chính lý nên hóa chất đƣợc sử dụng bị quản lý chặt chẽ Các hóa chất độc hại nói chung thuốc nhuộm azo giải phóng amin nói riêng không đƣợc sử dụng Thay cho hóa chất hóa chất thân thiện với môi trƣờng - Nhóm Công ty cổ phần, trách nhiệm hữu hạn: Nhóm bao gồm công ty: Công ty thuộc da Đặng Tƣ Ký, Công ty cổ phần da Sài Gòn, Công ty cổ phần da Tây Đô, Công ty da Đông Hải, sở thuộc da Huynh đệ Hƣng Thái Các doanh nghiệp có sử dụng công nghệ sạch, nhiên thực số công đoạn Hóa chất sử dụng phần lớn có chất lƣợng vừa phải nhƣng giá rẻ đƣợc nhập từ Thổ Nhĩ Kỳ, Trung Quốc, Malayxia Trong đó, có số công ty sử dụng thuốc nhuộm chứa nhóm azo gây độc - Nhóm sở sản xuất tƣ nhân: Bên cạnh công ty thuộc da lớn, nhỏ tồn cách độc lập hoạt động khu công nghiệp, không nói đến làng nghề thuộc da vai trò vị trí quan trọng ngành da giầy Việt Nam Có thể nói việc phát triển làng nghề làm cho mặt nông thôn đổi mới, nhƣng kèm theo tƣợng ô nhiễm môi trƣờng nhiều nơi đến mức báo động Làng nghề nƣớc ta phần lớn tổ chức ... việc thực đề tài Nghiên cứu phân tích số amin thơm sản phẩm da phƣơng pháp LC/ MS/MS” góp phần đƣa công cụ để đánh giá khả đáp ứng quy định quốc tế thuốc nhuộm azo số sản phẩm da ứng dụng quy trình... da phân tích amin thơm HPLC-MS/MS Error! Bookmark not defined Hình 17: Độ chọn lọc phƣơng pháp phân tích chất TDA Error! Bookmark not defined Hình 18: Độ thu hồi phƣơng pháp chiết amin. .. phƣơng pháp phân tích amin thơm giải phóng từ thuốc nhuộm azo Error! Bookmark not defined 1.3.1 Phương pháp sắc ký lỏng khối phổ Error! Bookmark not defined 1.3.2 Phương pháp phân tích